Techniken der Schlauchmagen-Operation und Modified Roux-en-Y-Magenbypass bei Mäusen
Summary
Bariatric surgery is the most efficient way to reduce body weight and the deadly metabolic complications (diabetes, obesity, and dyslipidemia) frequently associated with morbid obesity. Mouse models of bariatric surgery represent a unique asset for deciphering molecular mechanisms behind the beneficial effects of these surgeries on diabetes, hypertension, and dyslipidemia.
Abstract
Fettleibigkeit ist ein großes Problem der öffentlichen Gesundheit, mit einer Prävalenz von 4 bis 28% für Männer und 6,2 bis 36,5% für Frauen in Europa (ab 2003 bis 2008). Morbide Adipositas ist mit metabolischen Komplikationen häufig verbunden sind, wie Typ-2-Diabetes, Hypertonie und Dyslipidämie, die Lebenserwartung und die Qualität zu senken. In Ermangelung einer wirksamen nicht – invasiven Behandlungen, bariatrische Chirurgie für Patienten mit morbider Adipositas (Body – Mass – Index (BMI)> 40 kg / m 2) eine wertvolle therapeutische Option ist, was zu einer langfristigen, nachhaltigen Gewichtsverlust und Verbesserungen der metabolischen Komplikationen . Allerdings sind die zugrunde liegenden zellulären und molekularen Mechanismen, die positiven Auswirkungen der Adipositaschirurgie erhalt noch nicht vollständig verstanden. Aufgrund der zahlreichen gentechnisch veränderten Stämme zur Verfügung, ist die Maus-Modell der bequemste Tiermodell, die molekularen Mechanismen hinter den pleiotropen positiven Auswirkungen der bariatrischen Operationen zu erkunden. Hier detailliert wir die optimierte Healthcbei Mäusen sind Methoden und chirurgische Protokolle für die beiden am häufigsten verwendeten bariatrischen Operationen: die Hülse Gastrektomie und dem modifizierten Roux-en-Y-Magenbypass. Die Aufklärung der molekularen Mechanismen, die therapeutischen Effekte der bariatrischen Operationen zugrunde liegenden bietet das Versprechen von Zielen neuer Therapeutika zu identifizieren.
Introduction
Die weltweite Pandemie von Fettleibigkeit und Diabetes ist verheerend in ihrer Schwere. Mehr als zwei Milliarden Erwachsene weltweit (30% der Bevölkerung) sind entweder übergewichtig (BMI> 25 kg / m 2) oder fettleibig (BMI> 30 kg / m 2) 1. Dies kann mit metabolischen Komplikationen kommen, wie Typ-2-Diabetes, Hypertonie und Dyslipidämie, zu einer erhöhten Morbidität und Mortalität führt. Fettleibigkeit erhöht die Gesamtmortalität und die Prävalenz von Krebs 2. Aufgrund des Fehlens einer wirksamen nicht – invasiven Behandlungen, stellt ein Chirurgie ist die einzige Option , die 3, die langfristige, nachhaltige Gewichtsverlust 4 führen kann. Eine Anzahl von verschiedenen chirurgischen Verfahren entwickelt worden, aber die Hülse Gastrektomie (SG) und Roux-en-Y-Magenbypass (RYGB) sind die beiden Verfahren am häufigsten in der klinischen Praxis verwendet. Während des SG Prozedur 80% des Ausgangsvolumens des Magensentfernt ist; Somit ist diese Technik eine der restriktiven Operationen, die Sättigung verbessert. Die RYGB ist einer der restriktiven-malabsorptive Techniken. Während RYGB eine kleine Magentasche (1-2% des gesamten Magenvolumen) wird erstellt und der Darm wird in eine Y-Form umgeordnet, die die Verdauung und die Absorption von Nährstoffen verzögert. Diese beiden Techniken führen zu einer signifikanten Körpergewichtsreduzierungen und allgemeine Verbesserungen bei häufig assoziierten Komorbiditäten (zB Bluthochdruck, Typ – 2 – Diabetes und Dyslipidämie) 3, mit einem höheren Wirkungsgrad in RYGB gesehen. Allerdings sind die molekularen Mechanismen hinter den pleiotropen positiven Wirkungen der bariatrischen Operationen oft nicht vollständig aufgeklärt. Aufgrund der zahlreichen gentechnisch veränderten Stämme zur Verfügung, ist ein Maus-Modell der bequemste Tiermodell diese molekularen Mechanismen zu erforschen.
Allerdings sind bariatrischen Verfahren schwierig, direkt die Anpassung an kleine Tiermodellen und require hohe chirurgische Geschicklichkeit. Während SG kann leicht bei Nagetieren mit einem sehr guten Überlebensrate durchgeführt werden, ist RYGB bei Mäusen tödlich wegen schwerer Darm Hindernisse 5. Verschiedene modifizierte RYGB Techniken wurden vorgeschlagen , um dieses Problem zu begegnen, insbesondere die oesojejunostomy 5. Hier präsentieren wir eine weitere Alternative: die Gastrojejunostomie ohne Magen Exzision. Diese modifizierte RYGB reproduziert die meisten der vorteilhaften Wirkungen beim Menschen beobachtet (dh eine signifikante Körpergewichtsreduktion und eine Verbesserung der Glucose und Lipid – Homöostase).
Dieses Manuskript zielt darauf ab, zusammenfassen und die technischen und experimentelle Details von SG und RYGB bei Mäusen zu diskutieren und diese Verfahren mit Hilfe von Videos zu erleichtern. Ein besonderes Highlight wird in Bezug auf die Optimierung der prä- und postoperativen Gesundheits Protokolle vorgenommen werden, die die Reduktion von Vitamin- und Eisenmangel ermöglichen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Um die wachsende Epidemie der Fettleibigkeit zu überwinden, die ersten entstanden bariatrischen Chirurgie Verfahren in den 1960er Jahren in den Vereinigten Staaten. Seitdem entwickelte sich die Zahl der Verfahren weltweit jedes Jahr noch erhöhen, und heute stellen diese Techniken die beste Therapieoption für die Behandlung der morbiden Adipositas 6. Unter den Verfahren entwickelt, SG und RYGB sind die beiden beliebtesten in der klinischen Praxis 4 angewandten Methoden. …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank Gilles Mithieux and Aude Barataud (INSERM U1213, Lyon, France) and Marie Liabeuf and Stephanie Lemarchand-Minde (Animal facility, l’Institut du Thorax, Nantes, France) for their help with the animal care protocol. This work was supported by grants from La région des Pays de la Loire, the Fondation d’Avenir, and the Casden Bank. We would like to thank Catherine Postic, Fadila Benhamed and Michelle Caüzac from l’institut Cochin for their hospitality and their help during the filming process.
Materials
| Drugs | |||
| High Fat diet | DIO diet | Safe | |
| Isoflurane | Forane | Baxter | |
| Buprenorphin | Buprecare | Animalcare | |
| Marbofloxacine | Marbocyl | Vetoquinol | |
| Ammonium iron citrate, vitamins PP-B12 | Fercobsang | Vetoquinol | |
| Vitamins A-D3-E-K-B | Vita Rongeur | Virbac | |
| NaCl 0,9% | NaCl 0,9% | ||
| Povidone solution | Betadine Scrub | Betadine | |
| Povidone solution | Betadine Solution | Betadine | |
| Carboptol 980 NF | Ocrygel | TVM | |
| Name | References | Company | Comments |
| Sutures | |||
| Prolene® | 8.0, 6,5 mm | Ethicon | |
| Prolene® | 5.0, 13 mm | Ethicon | |
| Name | References | Company | Comments |
| Surgical equipments | |||
| Scissors | FST | ||
| Needle holder | Olsen-Hegar | FST | |
| Micro scissors | Vannas | FST | |
| Micro forceps | Graefe | FST | |
| Micro forceps curved | Graefe | FST | |
| Curved micro needle holder | Castroviejo | FST | |
| Hemostatic collagen compress | Pangen | Urgo | |
| Absorbent underpads | VWR | ||
| Name | References | Company | Comments |
| Specific equipments | |||
| Hematology system | Hemavet 950FS | Hemavet | |
| Glucose strips and glucometer | One touch Verio | Life scan | |
| Stereo microscope | MZ6 | Leica |
References
- Ng, M., Fleming, T., et al. Global, regional, and national prevalence of overweight and obesity in children and adults during 1980-2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. The Lancet. 384 (9945), 766-781 (2014).
- Calle, E. E., Thun, M. J., Petrelli, J. M., Rodriguez, C., Heath, C. W. Body-mass index and mortality in a prospective cohort of U.S. adults. The New England Journal of Medicine. 341 (15), 1097-1105 (1999).
- Sjöström, L., Lindroos, A. K., et al. Lifestyle, diabetes, and cardiovascular risk factors 10 years after bariatric surgery. The New England Journal of Medicine. 351 (26), 2683-2693 (2004).
- Buchwald, H., Avidor, Y., et al. Bariatric surgery: a systematic review and meta-analysis. JAMA. 292 (14), 1724-1737 (2004).
- Yin, D. P., Gao, Q., et al. Assessment of different bariatric surgeries in the treatment of obesity and insulin resistance in mice. Annals of surgery. 254 (1), 73-82 (2011).
- Buchwald, H., Oien, D. M. Metabolic/Bariatric Surgery Worldwide 2008. Obesity Surgery. 19 (12), 1605-1611 (2009).
- Liu, W., Zassoko, R., et al. Establishment of duodenojejunal bypass surgery in mice: A model designed for diabetic research. Microsurgery. 28 (3), 197-202 (2008).
- Lan, Z., Zassoko, R., et al. Development of techniques for gastrojejunal bypass surgery in obese mice. Microsurgery. , (2010).
- Schlager, A., Khalaileh, A., et al. A mouse model for sleeve gastrectomy: Applications for diabetes research. Microsurgery. 31 (1), 66-71 (2011).
- Troy, S., Soty, M., et al. Intestinal Gluconeogenesis Is a Key Factor for Early Metabolic Changes after Gastric Bypass but Not after Gastric Lap-Band in Mice. Cell Metabolism. 8 (3), 201-211 (2008).
- Seyfried, F., Lannoo, M., et al. Roux-en-Y gastric bypass in mice–surgical technique and characterisation. Obesity surgery. 22 (7), 1117-1125 (2012).
